大厚度淤泥質(zhì)地層預(yù)制樁施工質(zhì)量控制研究

周 凱

(上海長凱巖土工程有限公司，上海 200093)

1 概述

靜壓預(yù)制樁是目前地基基礎(chǔ)施工中非常普遍的一種施工工藝，它具有施工速度快、施工污染小、施工噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于各類樁基工程中。

但是預(yù)制樁由于是分節(jié)焊接(或機(jī)械連接)，因此接頭部位往往是預(yù)制樁樁身的薄弱點(diǎn)，很多的工程項(xiàng)目都由于種種原因?qū)е陆宇^破壞，從而釀成了工程質(zhì)量事故。

文獻(xiàn)［1］研究了軟弱場地條件下如何采取有效的施工措施避免在壓樁過程中發(fā)生樁基的破壞。

文獻(xiàn)［2］研究了在某深厚暗浜場地上對場地的處理及樁基質(zhì)量的控制措施。

文獻(xiàn)［3］提出了基坑開挖過程中對預(yù)制樁的保護(hù)措施。

文獻(xiàn)［4］［5］討論了基坑開挖過程中土體回填對基坑內(nèi)的工程樁的實(shí)測影響，并采用了有限元分析進(jìn)行對照研究。

文獻(xiàn)［6］討論了預(yù)應(yīng)力管樁靜壓施工中需要注意的質(zhì)量控制措施。

總體而言，預(yù)制樁施工及基坑開挖過程中對管樁的影響，國內(nèi)已經(jīng)有了較多的文獻(xiàn)進(jìn)行探討和研究。但是針對于某些特定地層的研究成果較少。

筆者在工作過程中，碰到過一些淤泥質(zhì)地層特別厚的樁基工程項(xiàng)目(厚達(dá)20 m～30 m甚至以上)，其在施工質(zhì)量控制及后期基坑開挖保護(hù)中需要采取的措施同常規(guī)的靜壓樁又有所區(qū)別，但是目前相關(guān)的論文較少，因此筆者在本文中予以探討。

2 工程概況

某工程項(xiàng)目包含若干棟高層住宅及1層～2層地下車庫，工程樁采用PHC 500，PHC 600管樁，樁長30 m～50 m。其中有一棟前期施工的樓在基坑開挖過程中，由于土方開挖控制不當(dāng)，導(dǎo)致土體滑移，從而導(dǎo)致了該樓棟預(yù)制樁發(fā)生了大面積的偏移，偏移距離約為50 cm～70 cm。后采取了補(bǔ)樁措施對該樓棟進(jìn)行了處理。

另由于該樓棟前期出現(xiàn)了樁基質(zhì)量事故，因此后續(xù)施工中采取了一系列的措施對工程樁進(jìn)行了保護(hù)，最終確保了后續(xù)樁基工程的順利完成。

3 工程地質(zhì)條件

場地內(nèi)各巖土層的樁基設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。

場地典型工程地質(zhì)剖面如圖1所示。

4 樁基施工過程中質(zhì)量控制措施

表1 樁基設(shè)計(jì)參數(shù)

圖1 場地典型工程地質(zhì)剖面

為了避免后續(xù)樁基因深厚淤泥層產(chǎn)生質(zhì)量事故，在樁基施工過程中，提出了如下施工要求:

1)施工前先估算地表承載力，務(wù)必達(dá)到滿足機(jī)械行走及材料堆放要求。

2)如果地基土無法滿足施工要求，則需要鋪設(shè)道砟或建筑垃圾，保證機(jī)械可以正常行走。

3)檢查接樁焊接質(zhì)量，上下兩節(jié)樁中心位置、偏差，節(jié)點(diǎn)彎曲失高以及點(diǎn)焊停歇時(shí)間。

4)由于淤泥質(zhì)土地層抗剪強(qiáng)度較低，盡量減少樁基的接頭數(shù)量，接頭位置也盡量避開淤泥質(zhì)地層。

5)相鄰樁的接頭位置宜上下錯(cuò)開，不同的樁在進(jìn)行樁節(jié)配置時(shí)需要進(jìn)行控制。

6)沉樁過程中，檢查樁身每米進(jìn)尺的壓力值、最后成樁的壓力值以及沉樁途中的壓力值變化情況。

7)經(jīng)常復(fù)測樁的中心位置偏移偏差。

8)接樁時(shí)，要保證上下兩節(jié)樁在同一軸線上。

9)送樁時(shí)，嚴(yán)格控制送樁垂直度，送樁深度并檢校送樁器。

5 基坑開挖過程中樁基保護(hù)措施

根據(jù)相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)，預(yù)制樁的工程質(zhì)量事故，往往是由于基坑開挖安排不當(dāng)所導(dǎo)致。本工程由于大厚度淤泥質(zhì)地層，開挖時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)過問題，因此后續(xù)的基坑開挖，嚴(yán)格要求做到以下幾點(diǎn):

1)按照1∶4的放坡坡比進(jìn)行放坡。一二期分界的邊坡上必須做護(hù)坡噴面。

2)邊坡上做一些土釘或打一些木樁，主要在坡頂和坡底。

3)普通挖機(jī)由于臂長有限，因此本工程邊坡必須分級開挖、分段開挖，分層厚度不能大于2 m，分段寬度不能小于30 m。開挖施工時(shí)不能一坡到底，否則開挖過程中樁基就壞掉了。

4)坑內(nèi)開挖面的最后一層土高差應(yīng)控制在1.2 m以內(nèi)，并宜按不小于1∶3放坡。嚴(yán)禁超挖，坑底保留30 cm厚土，采用人工鏟除整平，并防止坑底土體擾動(dòng)。

5)一期二期分界邊坡，建議設(shè)置變形監(jiān)測點(diǎn)，一旦發(fā)現(xiàn)邊坡變形立刻采取措施。

6)機(jī)械進(jìn)出口通道應(yīng)鋪設(shè)路基箱擴(kuò)散壓力，或進(jìn)行地基加固。

7)通過降水對淤泥質(zhì)土層進(jìn)行疏干加固，可以大大提高淤泥質(zhì)土層的強(qiáng)度，減少土體滑動(dòng)。因此基坑開挖前，降水深度應(yīng)達(dá)到坑底以下1 m。

8)工程樁開挖出來之后，要復(fù)測樁位，是否因開挖導(dǎo)致偏移。并做一部分小應(yīng)變，檢查樁接頭是否出現(xiàn)問題。如果發(fā)現(xiàn)偏位，則后續(xù)開挖要進(jìn)一步采取保護(hù)措施。

9)混凝土墊層應(yīng)做到隨挖隨搗，挖土到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，應(yīng)及時(shí)澆筑墊層，無墊層暴露時(shí)間不宜超過8 h?；炷翂|層直接澆搗至支護(hù)樁邊，無墊層坑底最大暴露面積不得大于200 m2。一般墊層澆筑完成，樁頭基本固定好了。

10)待基坑大面積墊層澆筑完畢后，再開挖局部深坑。

11)分級放坡開挖，坡頂采用長臂挖機(jī)鉤土，坡底采用小型挖機(jī)駁運(yùn)，盡量減少對工程樁的擾動(dòng)。

6 結(jié)語

通過采取一系列的保護(hù)措施，本工程后續(xù)施工中施工的預(yù)制管樁全部合格，徹底解決了大厚度淤泥質(zhì)地層中預(yù)制樁的質(zhì)量控制問題。

靜壓預(yù)制樁工藝是一項(xiàng)性價(jià)比較高的工藝，具有普遍的適用價(jià)值，但是由于其施工工藝的特點(diǎn)，對于某些特殊的地層，需要采取相應(yīng)的措施，以確保工程質(zhì)量的安全可靠。